산업 기술의 발전과 사람들의 삶의 질 향상에 따라 사람들은 플라스틱 제품의 종류와 품질에 대한 요구가 점차 증가하고 있습니다. 플라스틱 성형 장비 및 관련 제어 기술에 대한 심층적 인 연구로 제품의 결함을 극복하고 플라스틱 성형 기술의 발전은 중대한 의미가 있습니다. 플라스틱 성형 장비에서 압출 성형 및 사출 성형이 가장 널리 사용되므로이 두 종류의 장비의 제어 기술을 자세히 소개합니다.
압출 장비 제어
1, 압출 성형 제어 시스템에 대한 필요성
압출 성형 공정 (1)에서의 에너지 수지를 용융을 위해 소비되는 에너지의 대부분 및 상기 구동 모터의 열 에너지는 열 에너지, 두 부분의 스크루 회전 가열 배럴의 마찰열을 포함한다. 더욱 엄격한 에너지 공급으로 , 효율적이고 에너지 절약적인 압출 성형 장비를 연구하고 개발하는 것이 매우 필요합니다.
압출 공정의 안정성 (2)의 안정성은 질량 안정성과 물품의 치수 안정성을 포함한다. 시트, 필름 및 튜브, 모니터링 및 제어 센서 및 고성능 컴퓨터에 의해 직접 실행될 수를 측정하는 간단한 형상 기술 차원. 복잡한 형상의 복잡한 형상의 경우 치수를 직접 측정하기가 어렵 기 때문에 생산 공정 자체가 안정되어야하므로 압출 성형 장치의 고정밀도 및 고 안정성 제어 시스템을 연구 개발해야합니다.
2, 정밀 압출 제어 시스템의 디자인
압출 제어 시스템은 용융물 압력 및 온도, 동체의 각 섹션의 온도, 주 스크류 및 공급 스크류의 회전 속도, 공급량, 다양한 원료의 비율 및 모터의 전류 및 전압과 같은 전체 압출 공정에 대한 공정 변수를 필요로합니다. 온라인 탐지 및 폐쇄 루프 제어 기술과 같은 매개 변수.
압출 제어 시스템 설계에있어서, 주제어 선택, 인터페이스 회로 설계, 구동 증폭기 회로 설계, 설계의 인간 - 기계 인터페이스 (HMI) 정밀 압출 특성의 제어 요구에 따라 제어 알고리즘과 소프트웨어 설계의 주요 프로그램 컴퓨터 제어 시스템을 선택할 수 있습니다 PCC2003 컨트롤러는 쉽게 루프 ﹑ 디지털 및 아날로그 처리 할 수있는, 멀티 태스킹 운영 체제 기능을 공유하는 프로그램 컴퓨터 컨트롤러 컴퓨터 산업 표준 기능과 프로그래머블 로직 컨트롤러를 통합 고유 혁신적인 플러그인 구조와 하드웨어를 조정 시스템은 확장 된 유연한 구성 소프트웨어는 일본어에 기초하여, 시스템 확장 단순히 오버레이 응용 소프트웨어 모듈을 모듈 구조를 가지며, 또한 고급 언어 프로그램을 보유 , 그리고 필요에 따라 다국 언어 프로그래밍과 혼합 할 수 있습니다. 그림 1에 표시된 정밀 압출 공정 제어 시스템 블록 다이어그램.
그림 1. 정밀 압출 공정 제어 시스템의 블록 다이어그램
인 RS232 인터페이스와 CAN (컨트롤 영역 순) 인터페이스와 함께도 1, CPU 모듈 CP476에서는 0.5us의 명령어 사이클 내장 된 하드웨어 개 기능 인터페이스 모듈 조립체 아날로그 입력, 아날로그 출력을 포함 모듈, 디지털 입력 및 출력 혼합 모듈, 온도 모듈 및 통신 인터페이스 모듈.
사출 성형기 제어
1, 정밀 사출 성형 기계 폐쇄 루프 제어 기술
(1) 제어 정밀도는 종래의 사출 성형, 파라미터 따라서 고정밀 사출 성형기는 다단 다단 제어 피드백 제어에 사용하는 필요한 성형 사출 성형 정밀도 반복성에 비해 주입 특성을 포함한다 : 유도 형 변위 제어 및 시간 제어 루프 (10)의 주입 시스템에 주입, 멀티 드웰 시간, 압력, 속도 제어, 스크류 온도 지능형 PID 제어.
또한, 스크류 및 노즐 온도 제어가 더 정확하다. 작은 오버 슈트를 가열 할 때 즉,이며, 작은 온도 변화가있다. 종래의 제어, 온도 이중 25 ~ 30 ℃, 오버 슈트, 온도 변동 예정 계량 나사 때문에 4 ℃ 이상, 같은 조건에서 ± 0.5 ℃ 이내의 정밀 온도 제어 정밀 사출 성형기.
또한, 압력 변동에 이르는 동안 유압 오일 온도 제어 정밀도. 유압 오일 온도 변화는 점도 변화를 일으킬 레이트 각 액추에이터 변동 입력 개구의 속도를 초래하고, 금형, 사출 속도와 스크류 회전 개폐 흐름이 불안정하다. 일반적인 소형 사출 성형기의 경우 5H 조정없이 오일 연속 동작은, 오일 온도가 28 ℃가, 시스템 압력은 중합체의 유로면에서 압력을 유지 약 용융 0.19 MPa로 상승한다 상승 할 1.9 ~ 2.9MPa, 이에는이를 방지하기 위하여, 정밀 사출 성형기는 폐 루프 가열 및 냉각 장치를 사용한다. 문서의 치수의 편차에 영향을 미칠 것이다하여 작동 오일 55 ~ 50 ℃의 오일 온도를 안정화시킬 수있다.
금형 온도 제어는 문서 크게 금형 온도의 치수 정밀도에 의해 영향을 더 엄격하다. 냉각 시간에 의해, 또한 금형의 온도뿐만 아니라 물품의 다른 재료의 두께. 동일한 냉각 시간은, 금형 캐비티 온도가 낮 으면 생성물 두께가 비교적 큽니다.
제어 정밀 사출 성형의 상기 특성에 기초하여, 종래의 사출 성형기의 정밀 사출 성형 기계 제어 시스템은 속도와 같은 압력 파라미터 폐 루프 제어를 구현하기 위해 필요한 것보다 훨씬 더 복잡하다.
(2) 폐 루프 제어 원리 및 폐쇄 루프 제어의 특성은 도면으로부터 알 수있는 바와 같이,도 2에 도시되어 시작점 폐쇄 루프 제어 계측 대상 가변 목표 변수를 검출하는 해당 센서의 목표 변수, 대상을 생성하는 출력 변수, 보통 피드백에 비례하여 설정 점 전압과 목표 변수, 전류 신호 또는 아날로그 신호를 출력한다.이 신호는 상기 폐 루프 제어부가 생성하는 폐쇄 루프 제어기로 설정된 값과 비교된다 목표 변수 수렴 설정 요구는. 상기 방법에있어서, 폐쇄 루프 제어는 따라서 상기 제어 향상 제어 대상 량에 간섭의 영향을 저감 할 수 있도록, 제어 대상 조정기구를 수행함으로써 추가의 제어 신호 정확도.
폐쇄 루프 제어 시스템은 다음과 같은 특징을 갖는다 : 시스템 제어 작동의 출력 신호에 직접적인 영향을 갖는다 피드백 링크 및 시스템의 출력에 소정의 값이되는 경향이 있으므로, 시스템 오차를 줄이기 위해 피드백을인가를 간섭이 발생하면, 간섭으로서 외부 간섭은 시스템의 충격을 약화시킬 수 있으며, 시스템이 불안정하여 온도 검사 문제 (안정성 기준)가있을 수 있습니다.
2, 초고속 사출 성형기 제어 기술
사출 성형 및 사출 제품 일반적으로 최대 1,000mm / s의 이상의 높은 사출 속도로 기존의 사출 성형기보다 높은 속도를 갖는 사출 성형 기계의 화재의 매우 빠른 속도로 다음과 같은 이점을 가지고 :
플라스틱의 점도가 감소되도록 (1), 높은 전단 속도를 처리하고, 뒤틀림 왜곡을 줄이기 위해 얇은 성형품을 실현하는 것이 쉽다.
(2) 표면의 유문석과 융합 선을 감소시켜 제품의 표면 광택과 용접부의 강도를 향상시키고 냉각 변형을 방지 할 수 있습니다.
(3) 주입주기를 단축하고, 주입 효율성 및 에너지 절약 효과를 향상시킵니다.
초고속 사출을 실현하기 위해, 우리는 어떤 특별한 방법이 필요하다. 예를 들어, 고성능의 리니어 모터는 모두 전동 사출 성형기에 사용하기위한, 사출 속도가 매우 높은 속도에 도달 할 수있다. 대안 적으로, 초고속 응답 유압 사출 성형기 고정밀 대용량 축전지 및 고속 응답 서보 밸브 또는 비례 밸브는 초고속 사출 속도 요건을 충족 할 수 있습니다.
현재, 후자의 방법은이 방법을 채택하고, 이러한 회사 SW2HSB INEWELL MACH INERY 시리즈, 스미토모 회사 SE2HY BMC의 FT2260BMC 형 사출 성형기 및 화재와 같은 매우 높은 속도의 일련의 산업 분야에있다.도 2는를 나타내고 초고속 사출 성형 기계 유압 시스템 구조.
그림 2. 초고속 사출 성형기 유압 시스템의 개략도
3 사출 성형기 에너지 절약 제어 기술
에너지 절약 사출 성형 기계 제어 기술은 광범위한 관심, 에너지에 대한 연구 절약 제어 기술되어 있으므로 빨리 가지고있다 있도록 플라스틱 산업의 발전과 21 세기에서, 성형 업체는 에너지 절약 및 사출 성형 기계의 환경 요구 사항에 상승 현재의 사출 성형기의 개발을 위해서는 에너지 절약이 중요한 방향으로 자리 잡고 있다고 할 수 있습니다.
(1) 변수 펌프 시스템은 정량적 있지만 것은 고압 펌프의 유량 및 유동에 의한 삼원 비례 밸브와 연관된 에너지 손실을 모두 제거 바운드로드 센싱 제어 밸브 펌프의 원리를 사용하지만, 일정한 비례 스로틀 밸브가 작동 압력 차이는 특히 고속에서 큰 스로틀 손실을 초래하며, 이러한 손실은 더욱 두드러집니다.
이 문제, 압력 및 전원으로서 고 응답 변수 펌프 직접 폐 루프 제어의 흐름을 해결하기되도록 비례 변속 제어 시스템에 종래의 스로틀 속도 제어 시스템, 펌프 밸브로 유압 시스템 사출 성형기을 달성하기 위해서 제어 변경.
도 3에 도시 된 가변 펌프 시스템 간략화 회로는 시스템 모두 비례 제어 소자의 코어를 사용하는 종래의 제어 방법의 비율 가변 펌프 시스템으로 계량 펌프 + PQ 비례 밸브 시스템을 변경 민감한 변압 비를로드 률비 복잡한 피스톤 펌프의 다양한 부하 압력의 피드백 제어 기능을 흐른다.
그림 3. 스케일링 가변 펌프 시스템 개요
공통 계량 펌프 + 에너지 절약 효과 비교 PQ 비례 밸브 시스템 가변 펌프에있어서, 동일한 전원 장치의 사출 속도를 허용하는 동안이 향상되고, 시스템의 온도를 낮출 수 있지만, 높은 변수 펌프 오일 청정 요건 직장 소음도 더 높습니다.
계량 펌프의 출력이 바로 주입 유량을 충족되도록 유압 에너지 절약 원리 주파수 제어 (2) 주파수 유압 제어 시스템은, 상기 계량 펌프 모터 속도 조절, 작동 유압 시스템에 사출 성형기의 실시간 제어 흐름의 구동에 의해 행해진 다 실질적 오버플 손실을 달성하지하도록, 프로세스 요구 사항을 흐른다.
현재, 가변 주파수 전원 유압 사출 성형기 주로 개의 가변 주파수는 방법 드라이브 : 하나는, 전원 구성된 계량 펌프에 의해 주파수 제어와 통상 비동기 모터, 다른 쪽이 AC 높은 응답 전류 (AC) 모터 인 정량 펌프를 동력원으로 사용.
에너지 절약 제어 시스템의 제 1 실시 예를 사용하여, 사출 성형기 비례 밸브는 상기 모터 전류 제어 신호와 사출 성형기 프로세스 신호 비례 압력 제어 밸브를 구동 얻음으로써, 본 실시 예에서는도 4에 도시 된 사출 성형 기계를 제어 회전 속도.
그림 4. 가변 주파수 유압 속도 제어 시스템
결론
개발 20 년 후 중국의 플라스틱 기계 산업은. 최근 일부 국내 플라스틱 기계 기업, 발전을 도약뿐만 아니라 달성하기 위해 절호의 기회를 포착하기 위해 상당한 진전, 기계 제조 기업이 수천에 도달 크고 작은 플라스틱했다 국내 시장의 큰 점유율뿐만 아니라 외국에 수출 제품의 상당수를 차지한다.
그러나 선진국과 중국의 플라스틱 기계 격차의 전반적인 기술 수준의 측면에서 큰 수준은 아직도있다. 플라스틱 처리 장비는 일반적으로 플라스틱 기계에 사용 해외 고급 제어 시스템의 수준의 모니터링 및 제어의 수준에 크게 의존 프로그래머블 로직 컨트롤러 제어 시스템의 핵심으로 (PLC) 및 퍼지 일부 고정밀 생산 설비의 제어 통계 프로세스 제어 (SPC를), 원격 모니터링 및 고장 진단 기술 네트워크, 우리에 기초하여 사용 이 분야에는 여전히 큰 격차가 있기 때문에 중국에서는 지능형 제어 기술을 기반으로하는 새로운 세대의 플라스틱 성형 장비 개발이 경제적으로나 사회적으로 큰 이익을 가져다 줄 것입니다.